1、试验资料及步骤

试验选用经过3次真空自耗电弧炉熔炼的Ti80合金，化学成分如表 1 所示，选取金相法测得其相变点为 990~1000℃，铸锭经过多火次铸造、机加工后得到厚度 150mm 的板坯，并在两相区轧造成厚度 10~24mm 的板材，在板材头或尾用水刀切取规格为原厚×50mm×20mm 的试样，选取电加热炉进行热处置，10、18、24mm 厚板材试样不涂覆防氧化涂料直接热处置，炉温达到指定温度后试样入炉，温度不变后保温 45~160min，出炉后空冷
；18mm 板材部门试样所有表表别离刷涂 a、b、c、d 四种分歧玻璃组分填料配比的防氧化涂料，单面涂覆厚度 100~300μm，到温后试样入炉，热处置温度为 980℃，温度不变后保温 90min，出炉后空冷

。线切割规格为原厚 ×15mm×15mm 的金相试样，金相试样经过粗磨、精磨和抛光后，选取 2% 的氟化氢铵水溶液进行侵蚀，在 OLYMPUS GX71 金相显微镜下进行板材高低表表传染层观察，并进行板材高低表表传染层厚度的丈量，表表传染层的检测依照 GB/T23603-2009《钛脊合金表表传染层检测步骤》进行

。

表 1 Ti80 钛合金铸锭的化学成分（质量分数，%）

2、了局分析与会商

2.1 热处置温度对表表传染层的影响

图 1 为分歧温度热处置后 10mm 厚Ti80合金板材未涂覆防氧化涂料表表传染层描摹

。从图1能够看出，经过 800~900℃热处置后，板材高低表表显微组织中均出现白色亮层，此白色亮层即表表传染层，板材热处置过程中，表表吸氧表态不变性相对于内部基体显著提高，热处置后内部基体组织中部门相转造成相，表层 α 相未转造成 β 相，从而造成表层与内部显微组织出现差距

。表 2 为金相显微镜下丈量得到的分歧温度热处置后 10mm 厚Ti80合金板材表表传染层厚度，经过800~850℃热处置后，表表传染层厚度变动不大，900℃热处置后表表传染层厚杜仔少量增长

。表表传染层厚度整体较薄，通过通例的抛丸酸洗或表表抛光处置能够去除干净，不会对板材力学机能和后续使用产生影响

。

表 2 分歧热处置参数下 10mm 厚Ti80合金板材表表传染层厚度

图 2 为分歧温度热处置后 18mm 厚Ti80合金板材未涂覆防氧化涂料表表传染层描摹

。从图 2 能够看出，经过 965~990℃热处置后，板材高低表表显微组织中均出现显著的白亮层，随着热处置温度升高，内部显微组织中等轴相含量削减，转变相含量增长，高低表表由于不休吸氧造成相较不变，没有转造成相，因而形成了显著的富氧层，与内部显微组织有着显著差距

。表 3 为金相显微镜下丈量得到的分歧温度热处置后 18mm 厚Ti80合金板表表传染层厚度，Ti80 板材经过轧造后表表传染层厚度为 60~70μm，相对较薄，与 800~900℃热处置后的板材表表传染层描摹和厚度根基靠近，在 900℃以下进行热处置时，热处置温度对表表传染层厚度的影响较幼

。经过 965~980℃高温热处置后，表表传染层厚度增长，随着热处置温度升高，内部显微组织中相含量不休削减，转变 β 相不休增长，氧不休从板材表层往中心扩散，温度越高，扩散激活能越大，扩散的速度越快

。经过 990℃热处置后，单面传染层厚度从 190μm 急剧增长到 390μm

。由于此温度在Ti80合金相变点左近，内部组织中等轴相根基转造成 β 相，转变 β 基体粗化，表表与内部相含量差距巨大，另表温度升高使得氧扩散速度进一步加快，导致表表传染层厚度急剧增长

。因而在造订热处置工艺时，在保障板材机能的基础上，必要选择合理的热处置温度，预防板材表表出现较厚的传染层造成后续表表处置难题

。

表 3 分歧热处置参数下 18mm 厚Ti80合金板材表表传染层厚度

2.2 保温功夫对表表传染层的影响

图 3 为 980℃热处置分歧功夫后 24mm 厚Ti80合金板表表传染层描摹，能够看出，在一样的热处置温度下，随着保温功夫耽搁，表表传染层厚度不休增长，与内部显微组织差距越来越大

。表 4 为 980℃热处置分歧功夫后 24mm 厚Ti80合金板表表传染层厚度

。由表 4 可知，单面传染层厚度最厚达到 384μm

。表表传染层太厚导致板材有效厚度减幼，资料表表打磨后无形损耗较大，造成板材成材率降落和出产成本的增长

。因而在造订热处置工艺时，在保障板材机能的基础上，必要选择合理的保温功夫，预防板材表表出现较厚的传染层

。

表 4 980℃热处置分歧功夫后 24mm 厚Ti80合金板表表传染层厚度

2.3 防氧化涂料对表表传染层的影响

图 4 和表 5 为表表涂覆分歧类型防氧化涂料热处置后 18mm 厚Ti80合金板材表表传染层描摹及厚度，能够看出，在一样的热处置温度和保温功夫下，当涂料在板材表表单面涂覆厚度为 250~300μm 时，分歧类型防氧化涂料防护成效差距较大

。由于分歧涂料玻璃组分填料配比的分歧，对热处置后涂层致密性产生影响，导致热处置过程中防护成效差距较大

。当板材涂覆涂料 a 时，高低表表传染层总厚度大于未涂涂料时高低表表传染层总厚度，涂料在热处置过程中没有起到
；こ尚
；当板材表表涂覆涂料 b 和 c 时，表表传染层厚度降落较显著
；当板材表表涂覆涂料 d 时热处置过程中防护成效最好，单面传染层厚度仅 56μm

。

表 5 表表涂覆分歧类型防氧化涂料热处置后 18mm 厚Ti80合金板材表表传染层厚度

为了提高现实出产过程中工况合用性，预防由于操作过程中涂料厚度不均匀导致热处置防护成效较差，削减涂料 d 的涂覆厚度，能够看出，当涂料单面涂覆厚度削减至 100~150μm 时，表表传染层厚度增长到 133μm，涂料 d 的防氧化机能和工艺适应性更好，当涂料厚度削减时，在热处置过程中仍能起到肯定的
；ぷ饔

。因而选择相宜型号的涂料并保障肯定的涂覆厚度能够大幅削减Ti80合金板材高温热处置后表表传染层厚度

。

3、结论

大气前提下，表表未涂覆防氧化涂料时，随着热处置温度升高及保温功夫耽搁，Ti80 合金板材表表传染层厚度不休增长，在 800~900℃热处置时，表表传染层较薄容易去除，在 965~990℃热处置时，表表传染层较厚去除难题

。

表表涂覆防氧化涂料时，防氧化涂料配比和涂覆厚度对Ti80合金板材表表传染层厚度均会产生较大影响，选择相宜型号的涂料并保障肯定的涂层厚度能够大幅削减Ti80合金板材高温热处置后表表传染层厚度，但不能齐全解除表表传染层

。

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